【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関し、特に、複数の撮像素子を有する撮像装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーフィルター及び１つの撮像素子を用いてカラー画像を得る単板式カメラと、複数の撮像素子を用いてカラー画像を得る多板式カメラとがあった。多板式カメラは、単板式とは異なり色に関する完全な情報が画素単位で得られ、きめ細かなカラー画像を得ることができる。
【０００３】
従来の多板式カメラにおいて、赤（Ｒ）チャンネル、緑（Ｇ）チャンネル、青（Ｂ）チャンネルの撮像素子は、同じ仕様（性能）を有する撮像素子（例えば、同一品種）が用いられていた。また、撮像素子を駆動するための駆動パルスもチャンネルにはかかわらず、同一の駆動パルスがそれぞれの撮像素子に供給されていた。
【０００４】
図４は、従来の多板式カメラでの各チャンネルの周波数特性を示す図であり、（Ａ）は赤チャンネル、（Ｂ）は緑チャンネル、（Ｃ）は青チャンネルの周波数特性をそれぞれ示している。図４に示すように、従来の多板式カメラでは各チャンネルの周波数特性は同一である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、通常、青チャンネルは分光透過率が他のチャンネルに比べて小さいので、従来の多板式カメラのように、各色成分に対応する撮像素子に同じ仕様のものを使用すると、青チャンネルにおけるＳ／Ｎ比（信号対雑音比）が悪くなる傾向がある。この青チャンネルにおけるＳ／Ｎ比の劣化が、出力信号に影響を及ぼし、最終的に出力される色信号及び輝度信号のＳ／Ｎ比を劣化させる１つの原因になっていた。
【０００６】
図５は、３板式カメラの信号処理回路での各チャンネル間のトータルゲイン差の一例を示す図である。図５に示した例では、青チャンネルのゲインは、緑チャンネルのゲインを基準として＋１２ｄＢ（４倍）と非常に大きく、このゲインの差が色信号（クロマ信号）のＳ／Ｎ比の劣化に大きく影響を及ぼしている。
【０００７】
また、カメラ等の撮像装置において、撮像素子は、一般的に最も高価な部品の１つであり、多板式カメラは、複数の撮像素子を用いるために製造（構成部品）に要するコストが高く、つまり製品として高価なものになってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、撮影画像の画質を向上させるとともに、製造コストが低減される多板式の撮像装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、レンズにより集光された被写体からの入射光を分光する分光手段と、上記分光手段にて分光された上記入射光の赤成分、緑成分、及び青成分にそれぞれ対応して設けられ、上記入射光を電気信号に変換して出力する複数の撮像手段と、上記撮像手段より出力される電気信号に所定の信号処理を施す信号処理手段とを備え、上記複数の撮像手段の少なくとも１つの撮像手段は、当該撮像手段とは異なる撮像手段と、上記入射光から電気信号への変換特性が異なることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態による撮像装置を適用したビデオカメラの一構成例を示すブロック図である。
図１において、撮像すべき被写体からの光は、レンズ１により集光されて分光光学系２に入力され、光の３原色である赤、緑、青の各成分に分離される。
【００１０】
分光光学系２にて分離された光の赤、緑、青の各成分は、例えばＣＣＤ等で構成される撮像素子（Ｒ）３、撮像素子（Ｇ）４、及び撮像素子（Ｂ）５にそれぞれ入力される。ここで、詳細な説明は後述するが、撮像素子（Ｒ）３と撮像素子（Ｇ）４とは同じ仕様（性能）のものであり、撮像素子（Ｂ）５は、撮像素子（Ｒ）３及び撮像素子（Ｇ）４の仕様とは異なる仕様のものである。
【００１１】
撮像素子（Ｒ）３及び撮像素子（Ｇ）４は、タイミングジェネレータ１７からそれぞれ供給される駆動パルス信号ＤＰ１により駆動され、入力された光の赤、緑成分をそれぞれ電気信号に変換する。また、撮像素子（Ｂ）５は、タイミングジェネレータ１７から供給される駆動パルス信号ＤＰ２により駆動され、入力された光の青成分を電気信号に変換する。
【００１２】
撮像素子（Ｒ）３、撮像素子（Ｇ）４、及び撮像素子（Ｂ）５から出力される電気信号は、それぞれ対応して設けられたＣＤＳ／ＡＭＰ回路（Ｒ）６、ＣＤＳ／ＡＭＰ回路（Ｇ）７、及びＣＤＳ／ＡＭＰ回路（Ｂ）８に入力される。ＣＤＳ／ＡＭＰ回路６〜８は、相関二重サンプリング処理により入力される電気信号（撮像素子からの出力信号）から当該電気信号に含まれた同期性のノイズ成分を除去した後、所定の増幅率で電気信号の振幅を増幅する。
【００１３】
ＣＤＳ／ＡＭＰ回路（Ｒ）６、ＣＤＳ／ＡＭＰ回路（Ｇ）７、及びＣＤＳ／ＡＭＰ回路（Ｂ）８は、上述した処理を施して得られた信号を赤（Ｒ）信号ＳＲ、緑（Ｇ）信号ＳＧ、及び青（Ｂ）信号ＳＢとしてそれぞれ出力する。
【００１４】
赤信号ＳＲ、緑信号ＳＧ、及び青信号ＳＢは、輝度信号マトリクス回路９に入力され、例えばＮＴＳＣ信号の場合には、下記に示す式（１）に基づいて輝度信号が合成される。
輝度信号Ｙ＝０．３０ＳＲ＋０．５９ＳＧ＋０．１１ＳＢ （帯域４．２ＭＨｚ）…（１）
【００１５】
また、赤信号ＳＲ及び緑信号ＳＧは、輪郭補正信号発生部１０に入力され、映像信号において画像の精細部を構成する輪郭補正信号が生成される。ここで、輪郭補正信号発生部１０には青信号ＳＢが入力されていないが、青信号ＳＢは通常、ノイズが多く、また上記式（１）に示したように輝度信号の構成においても全体に対して約１／１０である。したがって、輪郭補正信号発生部１０に青信号ＳＢを入力しなくとも、出力される画像の画質にはほとんど影響を及ぼさず、一方で青信号ＳＢを入力しないことでノイズの増加を抑制することができる。
【００１６】
輝度信号マトリクス回路９にて合成された輝度信号と、輪郭補正信号発生部１０にて生成された輪郭補正信号は、加算回路１１で加算処理された後、輝度信号処理部１２に入力される。輝度信号処理部１２は、入力された信号に対してガンマ、ニー、ホワイトクリップ等の処理を施し、輝度信号ＳＹとして出力する。
【００１７】
また、赤信号ＳＲ、緑信号ＳＧ、及び青信号ＳＢは、色差マトリクス回路１５に入力され、下記に示す式（２）、（３）に基づいて色差信号（Ｉ信号、Ｑ信号）ＳＩ、ＳＱが生成される。
Ｉ信号ＳＩ＝−０．２７（ＳＢ−Ｙ）＋０．７４（ＳＲ−Ｙ） （帯域１．３ＭＨｚ）…（２）
Ｑ信号ＳＱ＝ ０．４１（ＳＢ−Ｙ）＋０．４８（ＳＲ−Ｙ） （帯域０．５ＭＨｚ）…（３）
【００１８】
色差マトリクス回路１５にて生成された色差信号ＳＩ、ＳＱは、帯域制限用のローパスフィルタ（ＬＰＦ）２７、２８を介して、サブキャリアとともにカラーエンコーダ１６に入力される。ここで、例えばＬＰＦ２７、２８のカットオフ周波数ｆ１、ｆ２は、１．３ＭＨｚ、０．５ＭＨｚである。カラーエンコーダ１６は、色差信号ＳＩ、ＳＱによりサブキャリアを直角２相変調し、色信号ＳＣとして出力する。
【００１９】
本実施形態における撮像素子（Ｒ）３、撮像素子（Ｇ）４、及び撮像素子（Ｂ）５について説明する。上述したように本実施形態においては、撮像素子（Ｒ）３と撮像素子（Ｇ）４とは同じ仕様（性能、例えば有効画素数、光から電気信号への変換における感度、出力信号の周波数特性等の変換特性）であり、撮像素子（Ｂ）５は、撮像素子（Ｒ）３及び撮像素子（Ｇ）４と異なる仕様である。
例えば、撮像素子（Ｒ）３及び撮像素子（Ｇ）４が有効画素３８万画素の撮像素子であり、撮像素子（Ｂ）５が、有効画素２５万画素の撮像素子である場合を一例として説明する。
【００２０】
図３は、同じサイズ（大きさ）で画素数が異なるＣＣＤの性能等の差を説明するための図であり、サイズがともに１／３インチである有効画素が３８万画素のＣＣＤと有効画素が２５万画素のＣＣＤとを比較して示している。
図３に示すように、有効２５万画素のＣＣＤは、有効３８万画素のＣＣＤに比べて、１画素あたりのサイズが大きく、画素サイズで比較した感度は高く、解像度は低く、価格は低い。このように、有効３８万画素のＣＣＤと有効２５万画素のＣＣＤとでは、画素サイズで比較した感度及び価格の双方において大きな差が存在する。
【００２１】
また、図２は、同じサイズ（同じ受光面積）で画素数が異なるＣＣＤを用いた際の出力信号の周波数特性の差を説明するための図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は同じ画素数（例えば、有効３８万画素）のＣＣＤを用いた際の出力信号の周波数特性を示しており、（Ｃ）は（Ａ）、（Ｂ）よりも低い画素数（例えば、有効２５万画素）のＣＣＤを用いた際の出力信号の周波数特性を示している。
【００２２】
青チャンネルに対応する撮像素子（Ｂ）５に低画素のＣＣＤを用いた場合には、図２（Ｃ）に示すように出力信号の周波数特性は、他のチャンネル（赤及び緑）における出力信号の周波数特性とは異なり、高域での伸びは不足する。しかしながら、上述したように青チャンネルの出力信号（青信号ＳＢ）は、輝度信号処理にて画像細部の絵柄の表現に影響を与える輪郭補正信号に対する寄与がゼロであり、輝度信号の構成においても全体の約１／１０であるので不都合は生じない。一方、感度が要求される青チャンネルに画素数の少ない撮像素子を使用することによって感度がアップする。
【００２３】
また、色差信号ＳＩ、ＳＱについては、ＮＴＳＣの規格によりＩ信号ＳＩの必要帯域幅は、１．３ＭＨｚ／−３ｄＢであり、Ｑ信号ＳＱの必要帯域幅は、０．５ＭＨｚ／−３ｄＢであるので、青チャンネルの周波数帯域が図２（Ｃ）に示すようであっても何ら不都合は生じない。
【００２４】
ここで、異なる仕様の撮像素子３〜５を駆動するために、タイミングジェネレータ１７の内部構成はやや複雑になるが、これによる生産上のコストの増加は、近年の集積回路技術の進歩により非常にわずかである。
なお、撮像素子（Ｒ）３および撮像素子（Ｇ）４に対して、撮像素子（Ｂ）５のそれぞれのサンプリング周波数の比が、簡単な整数比ｎ／ｍ（ｎ及びｍは自然数）（例えば、１／２、１／３、あるいは２／３等）の関係を有するように撮像素子３〜５を構成すると、タイミングジェネレータ１７の内部構成は簡素になる。
【００２５】
以上、詳しく説明したように本実施形態によれば、分光光学系２にて分離される被写体からの光の赤、緑、青の各成分にそれぞれ対応し、被写体からの光を電気信号に変換する撮像素子３〜５のうち、青成分に対応する撮像素子（Ｂ）５に、撮像素子（Ｒ）３及び撮像素子（Ｇ）４よりも有効画素数の少ない（感度が高い）の撮像素子を用いる。これにより、本実施形態による３板式の撮像装置は、青成分の電気信号におけるＳ／Ｎ比の劣化が出力信号に及ぼす影響を緩和することで撮影画像の画質の向上を図ることができ、低性能の撮像素子を用いることで製造コストを低減することができる。
【００２６】
なお、上述した実施形態は、本発明の基本的な構成例を説明したものであり、実際の製品等においては、レンズ１と分光光学系２との間には絞りが挿入されたり、ＣＤＳ／ＡＭＰ回路６〜８での増幅率が可変であったりすることが多い。これらの制御は、例えば別途設けられたマイクロプロセッサ等により行われる。
【００２７】
また、上述した実施形態では、出力信号は輝度信号ＳＹと色信号ＳＣとに分離して出力されるが、これはいわゆるＳ端子出力を前提としたものであり、コンポジット信号は輝度信号ＳＹと色信号ＳＣとの加算回路を設けることにより生成することが可能である。
【００２８】
また、上述した実施形態では、撮像素子（Ｒ）３、撮像素子（Ｇ）４、及び撮像素子（Ｂ）５のうち、撮像素子（Ｂ）５だけを異なる仕様のものとしたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、撮像素子（Ｒ）３、撮像素子（Ｇ）４、及び撮像素子（Ｂ）５が互いに異なる仕様のもの（撮像素子（Ｇ）４、撮像素子（Ｒ）３、撮像素子（Ｂ）５の順に性能が低くなっていく撮像素子）であっても良いし、撮像素子（Ｇ）４だけが異なる仕様のもの（他に比べて高画素数の撮像素子）であっても良い。
【００２９】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本発明の実施態様例を以下に示す。
【００３０】
（実施態様１）レンズにより集光された被写体からの入射光を分光する分光手段と、
上記分光手段にて分光された上記入射光の赤成分、緑成分、及び青成分にそれぞれ対応して設けられ、上記入射光を電気信号に変換して出力する複数の撮像手段と、
上記撮像手段より出力される電気信号に所定の信号処理を施す信号処理手段とを備え、
上記複数の撮像手段の少なくとも１つの撮像手段は、当該撮像手段とは異なる撮像手段と、上記入射光から電気信号への変換特性が異なることを特徴とする撮像装置。
（実施態様２）上記入射光の青成分に対応する撮像手段が、上記入射光の赤成分及び緑成分にそれぞれ対応する撮像手段と、上記変換特性が異なることを特徴とする実施態様１に記載の撮像装置。
（実施態様３）上記入射光の赤成分及び緑成分にそれぞれ対応する撮像手段は、上記変換特性が同じであることを特徴とする実施態様２に記載の撮像装置。
（実施態様４）上記入射光の青成分に対応する撮像手段は、上記入射光の赤成分及び緑成分にそれぞれ対応する撮像手段よりも解像度が低いことを特徴とする実施態様２又は３に記載の撮像装置。
（実施態様５）上記入射光の緑成分に対応する撮像手段が、上記入射光の赤成分及び青成分にそれぞれ対応する撮像手段と、上記変換特性が異なることを特徴とする実施態様１に記載の撮像装置。
（実施態様６）上記入射光の緑成分に対応する撮像手段は、上記入射光の赤成分及び青成分にそれぞれ対応する撮像手段よりも解像度が高いことを特徴とする実施態様５に記載の撮像装置。
（実施態様７）上記信号処理手段は、上記撮像手段より出力される電気信号に基づいて、被写体画像の輝度信号及び色信号を生成することを特徴とする実施態様１〜６の何れか１項に記載の撮像装置。
（実施態様８）上記信号処理手段は、上記入射光の赤成分、緑成分、及び青成分に対応する撮像手段より出力される電気信号に基づいて輝度信号を生成し、上記入射光の赤成分及び緑成分に対応する撮像手段より出力される電気信号に基づいて生成した上記輝度信号を補正することを特徴とする実施態様７に記載の撮像装置。
（実施態様９）被写体からの光を集光するレンズ手段と、
上記レンズ手段からの入射光を分光する分光手段と、
上記分光手段で分光された上記入射光の赤成分、緑成分及び青成分に対応する複数の撮像手段と、
上記撮像手段からの電気信号出力を処理する信号処置手段とを備え、
上記複数の撮像手段のうちの１つの撮像手段の仕様は、当該撮像手段とは異なる撮像手段の仕様と異なることを特徴とする撮像装置。
（実施態様１０）上記複数の撮像手段のサンプリング周波数の比が、ｎ／ｍ（ｎ及びｍは自然数）であることを特徴とする実施態様９に記載の撮像装置。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被写体からの入射光を分光して得られる当該入射光の赤成分、緑成分、及び青成分にそれぞれ対応して設けられ、入射光を電気信号に変換して出力する複数の撮像手段のうち、少なくとも１つの撮像手段は、当該撮像手段とは異なる撮像手段と、上記入射光から電気信号への変換特性が異なるものにする。これにより、各色成分に対して同じ変換特性の撮像手段を用いずに、各色成分に応じた変換特性の撮像手段をそれぞれ用いることで各色成分の出力信号におけるＳ／Ｎ比の悪化を抑制して撮影画像の画質の向上を図り、かつ製造コストを低減した多板式の撮像装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態による撮像装置を適用したビデオカメラの一構成例を示すブロック図である。
【図２】同じサイズで画素数が異なるＣＣＤを用いた際の出力信号の周波数特性の差を説明するための図である。
【図３】同じサイズで画素数が異なるＣＣＤの性能等の差を説明するための図である。
【図４】従来の多板式カメラでの各チャンネルの周波数特性を示す図である。
【図５】従来の３板式カメラの信号処理回路での各チャンネル間のトータルゲイン差の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ レンズ
２ 分光光学系
３ 撮像素子（Ｒ）
４ 撮像素子（Ｇ）
５ 撮像素子（Ｂ）
６〜８ ＣＤＳ／ＡＭＰ回路
９ 輝度信号マトリクス回路
１０ 輪郭補正信号発生部
１１ 加算器
１２ 輝度信号処理部
１３ 色差信号マトリクス回路
１４、１５ ローパスフィルタ
１６ カラーエンコーダ
１７ タイミングジェネレータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging device, and is particularly suitable for use in an imaging device having a plurality of imaging elements.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there have been single-chip cameras that obtain a color image using a color filter and one image sensor, and multi-chip cameras that obtain a color image using a plurality of image sensors. Unlike a single-panel camera, a multi-panel camera can obtain complete information on color in pixel units and can obtain a detailed color image.
[0003]
In a conventional multi-chip camera, image sensors (for example, the same type) having the same specifications (performance) have been used as image sensors for the red (R) channel, green (G) channel, and blue (B) channel. In addition, the same drive pulse is supplied to each image sensor regardless of the drive pulse for driving the image sensor.
[0004]
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the frequency characteristics of each channel in a conventional multi-panel camera, wherein FIG. 4A shows the frequency characteristics of a red channel, FIG. 4B shows the frequency characteristics of a green channel, and FIG. . As shown in FIG. 4, in the conventional multi-panel camera, the frequency characteristics of each channel are the same.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, since the blue channel usually has a smaller spectral transmittance than the other channels, if an image sensor corresponding to each color component having the same specification is used as in a conventional multi-panel camera, the S channel in the blue channel is reduced. / N ratio (signal-to-noise ratio) tends to deteriorate. The deterioration of the S / N ratio in the blue channel affects the output signal, which is one cause of deteriorating the S / N ratio of the finally output chrominance signal and luminance signal.
[0006]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a total gain difference between channels in a signal processing circuit of a three-chip camera. In the example shown in FIG. 5, the gain of the blue channel is as large as +12 dB (four times) based on the gain of the green channel, and the difference between the gains causes deterioration of the S / N ratio of the color signal (chroma signal). It has had a significant impact.
[0007]
In an imaging device such as a camera, an imaging device is generally one of the most expensive parts, and a multi-plate camera requires a high cost for manufacturing (components) because a plurality of imaging devices are used. That is, it becomes expensive as a product.
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a multi-plate imaging device that can improve the quality of a captured image and reduce manufacturing costs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The image pickup apparatus of the present invention corresponds to a spectral unit that splits incident light from a subject condensed by a lens, and a red component, a green component, and a blue component of the incident light that is split by the spectral unit. A plurality of image pickup means for converting the incident light into an electric signal and outputting the electric signal; and a signal processing means for performing predetermined signal processing on the electric signal output from the image pickup means. At least one imaging means is characterized in that the imaging means different from the imaging means has a different conversion characteristic from the incident light into an electric signal.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a video camera to which an imaging device according to an embodiment of the present invention is applied.
In FIG. 1, light from a subject to be imaged is condensed by a lens 1 and input to a spectral optical system 2, where the light is separated into three primary colors of light, red, green, and blue.
[0010]
The red, green, and blue components of the light separated by the spectroscopic optical system 2 are transmitted to an image sensor (R) 3, an image sensor (G) 4, and an image sensor (B) 5, which are configured by, for example, a CCD. Each is entered. Here, although detailed description will be given later, the image sensor (R) 3 and the image sensor (G) 4 have the same specifications (performance), and the image sensor (B) 5 has the image sensor (R) 3 And a specification different from the specification of the imaging element (G) 4.
[0011]
The image sensor (R) 3 and the image sensor (G) 4 are driven by the drive pulse signal DP1 supplied from the timing generator 17, and convert the red and green components of the input light into electric signals. The image sensor (B) 5 is driven by the drive pulse signal DP2 supplied from the timing generator 17, and converts the blue component of the input light into an electric signal.
[0012]
The electric signals output from the image pickup device (R) 3, the image pickup device (G) 4, and the image pickup device (B) 5 are respectively provided with corresponding CDS / AMP circuits (R) 6, CDS / AMP circuits ( G) 7 and the CDS / AMP circuit (B) 8. The CDS / AMP circuits 6 to 8 remove a synchronizing noise component included in the electric signal (output signal from the image pickup device) from the electric signal (output signal from the image sensor) input by the correlated double sampling processing, and then perform a predetermined amplification factor. Amplifies the amplitude of the electric signal.
[0013]
The CDS / AMP circuit (R) 6, the CDS / AMP circuit (G) 7, and the CDS / AMP circuit (B) 8 convert the signal obtained by performing the above-described processing into a red (R) signal S R , a green ( G) signal S G, and output as blue (B) signal S B.
[0014]
The red signal S R , the green signal S G , and the blue signal S B are input to the luminance signal matrix circuit 9, and in the case of, for example, an NTSC signal, the luminance signals are synthesized based on the following equation (1).
Luminance signal Y = 0.30S R + 0.59S G + 0.11S B ( bandwidth 4.2MHz) ... (1)
[0015]
Also, the red signal S R and the green signal S G is inputted to the contour correction signal generation unit 10, a contour correction signal constituting the definition of the image in the video signal is generated. Here, the contour correction signal generation unit 10 is not input blue signal S B, the blue signal S B are usually noisy, also the whole in the configuration of a luminance signal as shown in the above formula (1) About 1/10. Thus, even without inputting the blue signal S B to the contour correction signal generation unit 10, hardly affect the quality of the image output, on the one hand is possible to suppress an increase in noise by not enter the blue signal S B it can.
[0016]
The luminance signal synthesized by the luminance signal matrix circuit 9 and the contour correction signal generated by the contour correction signal generator 10 are added by an adder 11 and then input to a luminance signal processor 12. Luminance signal processing unit 12, gamma, knee, processing such as white clipping subjected to the input signal, and outputs the luminance signal S Y.
[0017]
Further, the red signal S R , the green signal S G , and the blue signal S B are input to the color difference matrix circuit 15, and based on the following equations (2) and (3), the color difference signals (I signal, Q signal) S I and SQ are generated.
I signal S I = -0.27 (S B -Y ) +0.74 (S R -Y) ( bandwidth 1.3MHz) ... (2)
Q signals S Q = 0.41 (S B -Y ) +0.48 (S R -Y) ( bandwidth 0.5MHz) ... (3)
[0018]
The color difference signals generated by the color difference matrix circuit 15 S I, S Q via a low pass filter (LPF) 27, 28 for band limiting, input together with the sub-carrier in color encoder 16. Here, for example, the cutoff frequencies f 1 and f 2 of the LPFs 27 and 28 are 1.3 MHz and 0.5 MHz. Color encoder 16, the color difference signals S I, a sub-carrier modulated by two-phase quadrature by S Q, and outputs as the color signal S C.
[0019]
The image sensor (R) 3, the image sensor (G) 4, and the image sensor (B) 5 in the present embodiment will be described. As described above, in the present embodiment, the image sensor (R) 3 and the image sensor (G) 4 have the same specifications (performance, for example, the number of effective pixels, sensitivity in converting light to an electric signal, frequency characteristics of an output signal). The imaging device (B) 5 has specifications different from those of the imaging device (R) 3 and the imaging device (G) 4.
For example, a case where the image sensor (R) 3 and the image sensor (G) 4 are image sensors having 380,000 effective pixels and the image sensor (B) 5 is an image sensor having 250,000 effective pixels will be described as an example. I do.
[0020]
FIG. 3 is a diagram for explaining the difference in performance and the like between CCDs having the same size (size) but different numbers of pixels. Indicates a comparison with a CCD having 250,000 pixels.
As shown in FIG. 3, a CCD having an effective 250,000 pixels has a larger size per pixel, a higher sensitivity in terms of pixel size, a lower resolution, and a lower price than a CCD having an effective 380,000 pixels. As described above, there is a large difference between the CCD having an effective 380,000 pixels and the CCD having an effective 250,000 pixels in both the sensitivity and the price in terms of the pixel size.
[0021]
FIG. 2 is a diagram for explaining a difference in frequency characteristics of an output signal when CCDs having the same size (same light receiving area) and different numbers of pixels are used. FIGS. 2A and 2B show frequency characteristics of an output signal when CCDs having the same number of pixels (for example, effective 380,000 pixels) are used, and FIG. 2C is based on FIGS. The figure also shows the frequency characteristics of the output signal when a CCD having a low number of pixels (for example, effective 250,000 pixels) is used.
[0022]
When a low-pixel CCD is used as the image sensor (B) 5 corresponding to the blue channel, the frequency characteristics of the output signal are different from those of the other channels (red and green) as shown in FIG. Unlike the frequency characteristics of the above, the elongation at high frequencies is insufficient. However, as described above, the output signal of the blue channel (blue signal S B ) has no contribution to the contour correction signal which affects the expression of the picture in the image detail in the luminance signal processing. Therefore, no inconvenience occurs. On the other hand, the sensitivity is increased by using an image sensor having a small number of pixels for the blue channel requiring sensitivity.
[0023]
The color difference signals S I, for S Q are required bandwidth of the I signal S I by standard NTSC, is 1.3 MHz / -3 dB, the required bandwidth of the Q signal S Q is 0.5 MHz / - Since it is 3 dB, no inconvenience occurs even if the frequency band of the blue channel is as shown in FIG.
[0024]
Here, the internal configuration of the timing generator 17 is slightly complicated to drive the image pickup devices 3 to 5 having different specifications, but the increase in production cost due to this is very large due to the recent advance in integrated circuit technology. It is slight.
Note that the ratio of the sampling frequency of each of the image sensor (B) 5 to the image sensor (R) 3 and the image sensor (G) 4 is a simple integer ratio n / m (n and m are natural numbers) (for example, , 1/2, 1/3, or 2/3), the internal configuration of the timing generator 17 is simplified.
[0025]
As described above in detail, according to the present embodiment, the light from the subject is converted into an electric signal corresponding to each of the red, green, and blue components of the light from the subject separated by the spectral optical system 2. Image sensor (B) 5 corresponding to the blue component among the image sensors 3 to 5 that perform image processing, the image sensor having a smaller number of effective pixels (higher sensitivity) than the image sensor (R) 3 and the image sensor (G) 4 Is used. As a result, the three-chip imaging apparatus according to the present embodiment can improve the quality of a captured image by reducing the influence of the deterioration of the S / N ratio of the electric signal of the blue component on the output signal. The use of a high-performance imaging device can reduce the manufacturing cost.
[0026]
The above-described embodiment describes a basic configuration example of the present invention. In an actual product or the like, an aperture is inserted between the lens 1 and the spectral optical system 2 or the CDS / In many cases, the amplification factors in the AMP circuits 6 to 8 are variable. These controls are performed by, for example, a separately provided microprocessor or the like.
[0027]
Further, in the above embodiment, the output signal is output by separating the luminance signal S Y and the color signal S C, which is obtained by assuming the so-called S terminal output, the composite signal is a luminance signal S it is possible to generate by providing the adding circuit between Y and the chrominance signal S C.
[0028]
In the above-described embodiment, among the image sensor (R) 3, the image sensor (G) 4, and the image sensor (B) 5, only the image sensor (B) 5 has a different specification. Is not limited to this. For example, the image sensor (R) 3, the image sensor (G) 4, and the image sensor (B) 5 have different specifications (the image sensor (G) 4, the image sensor (R) 3, the image sensor (B) 5). , Or the image sensor (G) 4 having a different specification (an image sensor having a larger number of pixels than others) may be used.
[0029]
It should be noted that each of the above-described embodiments is merely an example of a concrete embodiment for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features.
Examples of embodiments of the present invention are shown below.
[0030]
(Embodiment 1) Spectral means for dispersing incident light from a subject condensed by a lens,
A plurality of imaging means provided corresponding to the red component, the green component, and the blue component of the incident light separated by the spectroscopic means, and converting the incident light into an electric signal and outputting the electric signal;
Signal processing means for performing predetermined signal processing on the electric signal output from the imaging means,
An image pickup apparatus, wherein at least one of the plurality of image pickup units has a different conversion characteristic from the incident light into an electric signal from an image pickup unit different from the image pickup unit.
(Embodiment 2) The image pickup unit corresponding to the blue component of the incident light has a different conversion characteristic from the image pickup unit corresponding to the red component and the green component of the incident light, respectively. Imaging device.
(Embodiment 3) The image pickup apparatus according to embodiment 2, wherein the image pickup means respectively corresponding to the red component and the green component of the incident light have the same conversion characteristics.
(Embodiment 4) The imaging unit corresponding to the blue component of the incident light has a lower resolution than the imaging unit corresponding to the red component and the green component of the incident light, respectively. Imaging device.
(Embodiment 5) The image pickup means corresponding to the green component of the incident light has a different conversion characteristic from the image pickup means corresponding to the red component and the blue component of the incident light, respectively. Imaging device.
(Embodiment 6) The imaging apparatus according to Embodiment 5, wherein the imaging means corresponding to the green component of the incident light has higher resolution than the imaging means corresponding to the red component and the blue component of the incident light, respectively. apparatus.
(Embodiment 7) The signal processing unit according to any one of Embodiments 1 to 6, wherein a luminance signal and a color signal of a subject image are generated based on an electric signal output from the imaging unit. An imaging device according to item 1.
(Eighth Embodiment) The signal processing unit generates a luminance signal based on an electric signal output from an imaging unit corresponding to a red component, a green component, and a blue component of the incident light, and generates a red component of the incident light. The image pickup apparatus according to embodiment 7, wherein the luminance signal generated based on the electric signal output from the image pickup unit corresponding to the green component is corrected.
(Embodiment 9) Lens means for condensing light from a subject,
Spectral means for spectrally splitting incident light from the lens means,
A plurality of imaging means corresponding to the red component, the green component, and the blue component of the incident light that has been split by the splitting unit,
Signal processing means for processing the electrical signal output from the imaging means,
An imaging apparatus, wherein the specifications of one of the plurality of imaging units are different from the specifications of an imaging unit different from the imaging unit.
(Embodiment 10) The imaging apparatus according to Embodiment 9, wherein the ratio of the sampling frequencies of the plurality of imaging units is n / m (n and m are natural numbers).
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the incident light from the object is provided corresponding to the red component, the green component, and the blue component of the incident light obtained by dispersing the incident light, and the incident light is converted into an electric signal. At least one of the plurality of image-capturing means for converting and outputting the image-capturing means has an image-capturing means different from the image-capturing means and has a different conversion characteristic from the incident light into an electric signal. Thereby, the deterioration of the S / N ratio in the output signal of each color component is suppressed by using the imaging means having the conversion characteristic corresponding to each color component instead of using the imaging means having the same conversion characteristic for each color component. It is possible to provide a multi-plate type imaging device that improves the quality of a captured image and reduces manufacturing costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a video camera to which an imaging device according to an embodiment is applied.
FIG. 2 is a diagram for explaining a difference in frequency characteristics of output signals when CCDs having the same size and different numbers of pixels are used.
FIG. 3 is a diagram for explaining differences in performance and the like of CCDs having the same size but different numbers of pixels.
FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics of each channel in a conventional multi-panel camera.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a total gain difference between channels in a signal processing circuit of a conventional three-panel camera.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens 2 Spectral optical system 3 Image sensor (R)
4 Image sensor (G)
5 Image sensor (B)
6-8 CDS / AMP circuit 9 Luminance signal matrix circuit 10 Contour correction signal generation unit 11 Adder 12 Luminance signal processing unit 13 Color difference signal matrix circuit 14, 15 Low-pass filter 16 Color encoder 17 Timing generator
